Aplicaciones

La técnica de captura de espín se ha utilizado ampliamente en biología y química porque puede lograr la detección de radicales de vida corta. Para los experimentos de captura por rotación, muchos factores, como el tiempo de adición del agente de captura, la concentración del agente de captura, el disolvente del sistema y el pH del sistema, pueden afectar los resultados experimentales. Por lo tanto, para diferentes radicales, es necesario seleccionar el agente atrapador y diseñar el esquema experimental de manera razonable para lograr los mejores resultados experimentales.   1.Selección de agente atrapante y disolvente   Los radicales del centro O comunes son los radicales hidroxilo, los radicales aniónicos superóxido y el oxígeno singlete.   Radicales hidroxilo ( ∙OH )   Los radicales hidroxilo generalmente se detectan en soluciones acuosas y se capturan usando DMPO, que forma aductos con DMPO con vidas medias de minutos a decenas de minutos.   Radicales aniónicos superóxido ( ∙O 2 - )   Para los radicales aniónicos superóxido, si se elige DMPO como agente atrapador, la detección debe realizarse en un sistema de metanol. Esto se debe a que la capacidad de unión del agua y el DMPO es mayor que la de los radicales superóxido al DMPO. Si se detectan radicales superóxido en el agua, la velocidad de unión del agua al DMPO será mayor que la de los radicales superóxido al DMPO, lo que hará que los radicales superóxido no se capturen fácilmente. Naturalmente, si los radicales superóxido se producen en grandes cantidades, también pueden ser capturados por DMPO. Si se quiere atrapar radicales superóxido en solución acuosa, se debe elegir BMPO como agente atrapador porque la vida media de los aductos formados por BMPO que atrapa radicales superóxido en solución acuosa puede ser de hasta varios minutos.   Estado lineal simple ( 1 O 2 )   Para la detección de oxígeno en estado lineal único, generalmente se selecciona TEMP como agente de captura, y su principio de detección se muestra en la Figura 1. El oxígeno en estado lineal único puede oxidar TEMP para formar radicales TEMPO que contienen electrones individuales, que pueden detectarse mediante electroparamagnética. espectrometría de resonancia. Dado que TEMP se oxida fácilmente y es propenso a generar señales de fondo, es necesario probar TEMP antes de detectar oxígeno en estado lineal único como experimento de control. Figura 1 Mecanismo de TEMP para detectar oxígeno singlete     Tabla 1 Selección de disolvente y agente atrapador de detección de radicales del centro O común   2. Tiempo de adición del agente atrapador         En las reacciones fotocatalíticas, cuando la luz irradia el catalizador, los electrones de la banda de valencia se excitan a la banda de conducción, produciendo pares electrón/hueco. Dichos experimentos generalmente requieren la adición del agente atrapador antes de la irradiación de luz, y en combinación con e...

Los condensadores cerámicos, como un tipo de componente pasivo básico, son un miembro indispensable de la industria electrónica moderna. Entre ellos, los condensadores cerámicos multicapa en chip (MLCC) ocupan más del 90% del mercado de condensadores cerámicos debido a sus características de resistencia a altas temperaturas, resistencia a altos voltajes, tamaño pequeño y amplio rango de capacitancia, y se utilizan ampliamente en la electrónica de consumo. industria, incluidos electrodomésticos, comunicaciones, electrónica automotriz, nuevas energías, control industrial y otras áreas de aplicación.   El uso de CIQTEK SEM puede ayudar a completar el análisis de fallas de MLCC, encontrar el origen de las fallas a través de la micromorfología, optimizar el proceso de producción y lograr el objetivo de una alta confiabilidad del producto.   Aplicación de CIQTEK SEM en MLCC   MLCC consta de tres partes: electrodo interno, dieléctrico cerámico y electrodo final. Con la actualización continua de la demanda del mercado de productos electrónicos, la tecnología de productos MLCC también presenta la tendencia de desarrollo de alta capacidad, alta frecuencia, alta temperatura y resistencia a alto voltaje, alta confiabilidad y miniaturización. La miniaturización implica la necesidad de utilizar polvos cerámicos más uniformes y de menor tamaño. La microestructura del material determina el rendimiento final, y el uso de un microscopio electrónico de barrido para caracterizar la microestructura de los polvos cerámicos, incluida la morfología de las partículas, la uniformidad del tamaño de las partículas y el tamaño del grano, puede ayudar en la mejora continua del proceso de preparación.      Imágenes por microscopio electrónico de barrido de diferentes tipos de polvos cerámicos de titanato de bario/25 kV/ETD   Imágenes por microscopio electrónico de barrido Diferentes tipos de polvos cerámicos de titanato de bario/1kV/Inlens   Una alta confiabilidad significa que se requiere una comprensión más profunda del mecanismo de falla y, por lo tanto, el análisis de fallas es indispensable. La causa fundamental del fallo del MLCC es la presencia de diversos defectos microscópicos, como grietas, agujeros, delaminación, etc., ya sea externa o internamente. Estos defectos afectarán directamente el rendimiento eléctrico y la confiabilidad de los productos MLCC y traerán graves peligros ocultos a la calidad del producto. El uso del microscopio electrónico de barrido puede ayudar a completar el análisis de fallas de productos capacitores, encontrar el origen de la falla a través de la morfología microscópica, optimizar el proceso de producción y, en última instancia, lograr el objetivo de una alta confiabilidad del producto.   El interno del MLCC es una estructura multicapa, si cada capa de cerámica tiene defectos, el espesor de la cerámica multicapa es uniforme y si los electrodos están cubiertos de manera uniforme, todo esto afect...

Los fármacos en polvo son el cuerpo principal de la mayoría de las formulaciones farmacéuticas y su eficacia depende no sólo del tipo de fármaco, sino también en gran medida de las propiedades de los polvos que componen las formulaciones farmacéuticas. Numerosos estudios han demostrado que los parámetros físicos como el área de superficie específica, la distribución del tamaño de los poros y la densidad real de los polvos de fármacos están relacionados con las propiedades de las partículas de polvo, como el tamaño de las partículas, la higroscopicidad, la solubilidad, la disolución y la compactación, y desempeñan un papel importante en la Capacidades de purificación, procesamiento, mezcla, producción y envasado de productos farmacéuticos. Especialmente para los API y los excipientes farmacéuticos, parámetros como el área de superficie específica son indicadores importantes de su desempeño.   La superficie específica del API, como ingrediente activo de un fármaco, afecta sus propiedades como la solubilidad, el tamaño de partícula y la solubilidad. Bajo ciertas condiciones, cuanto mayor es el área de superficie específica del mismo peso de API, menor es el tamaño de partícula, y también se acelera la disolución y la velocidad de disolución. Al controlar el área de superficie específica del API, también se puede lograr una buena uniformidad y fluidez para garantizar una distribución uniforme del contenido del fármaco.   Excipientes farmacéuticos, como excipientes y agentes adicionales utilizados en la producción de medicamentos y recetas, el área de superficie específica es uno de los indicadores funcionales importantes, que es importante para diluyentes, aglutinantes, desintegrantes, auxiliares de flujo y especialmente lubricantes. Por ejemplo, en el caso de los lubricantes, el área de superficie específica afecta significativamente su efecto de lubricación, porque el requisito previo para que los lubricantes desempeñen un efecto lubricante es poder dispersarse uniformemente en la superficie de las partículas; En términos generales, cuanto menor es el tamaño de las partículas, mayor es el área de superficie específica y más fácil es distribuirla uniformemente durante el proceso de mezcla.   Por lo tanto, las pruebas precisas, rápidas y efectivas de parámetros físicos como el área de superficie específica y la densidad real de los polvos farmacéuticos siempre han sido una parte indispensable y crítica de la investigación farmacéutica. Por lo tanto, los métodos para la determinación del área superficial específica y la densidad sólida de polvos farmacéuticos están claramente definidos en la Farmacopea de los Estados Unidos USP<846> y USP<699>, la Farmacopea Europea Ph. Eur. 2.9.26 y Ph. Eur. 2.2.42, así como en las segundas adiciones de los contenidos de análisis físicos y químicos 0991 y 0992 a las cuatro reglas generales de la Farmacopea China, edición de 2020.   01 Técnica de adsorción de gases y su aplicación. &nbs...

Los catalizadores ambientales se definen ampliamente como todos los catalizadores que pueden mejorar la contaminación ambiental. En los últimos años, la protección del medio ambiente se ha vuelto cada vez más popular y la investigación y aplicación de catalizadores ambientales se ha vuelto cada vez más profunda. Los catalizadores ambientales para procesar diferentes reactivos tienen requisitos de rendimiento correspondientes, entre los cuales el área de superficie específica y el tamaño de los poros son uno de los índices importantes para caracterizar las propiedades de los catalizadores ambientales. Es de gran importancia utilizar la tecnología de adsorción de gases para caracterizar con precisión los parámetros físicos, como el área de superficie específica, el volumen de poros y la distribución del tamaño de poros de los catalizadores ambientales para la investigación y optimización de su rendimiento.   01Catalizador de protección ambiental   Actualmente, las industrias de refinación de petróleo, química y de protección del medio ambiente son los principales campos de aplicación de los catalizadores. Los catalizadores ambientales generalmente se refieren a los catalizadores utilizados para proteger y mejorar el medio ambiente circundante mediante el tratamiento directo o indirecto de sustancias tóxicas y peligrosas, haciéndolas inofensivas o reduciéndolas; en términos generales, los catalizadores capaces de mejorar la contaminación ambiental se pueden atribuir a la categoría de catalizadores ambientales. . Los catalizadores ambientales se pueden dividir en catalizadores para el tratamiento de gases de escape, catalizadores para el tratamiento de aguas residuales y otros catalizadores según la dirección de aplicación, como catalizadores de tamiz molecular que se pueden utilizar para el tratamiento de gases de escape como SO 2 , NO X , CO 2 , y N 2 O, carbón activado que puede usarse como adsorbente típico para la adsorción de contaminantes en fase líquida/gas, así como fotocatalizadores semiconductores que pueden degradar contaminantes orgánicos, etc.   02 Análisis y caracterización específica de superficie y tamaño de poro de catalizadores ambientales   El área de superficie del catalizador es uno de los índices importantes para caracterizar las propiedades del catalizador. La superficie del catalizador se puede dividir en superficie exterior y superficie interior. Dado que la mayor parte del área de superficie del catalizador ambiental es área de superficie interna y el centro activo a menudo se distribuye en la superficie interna, generalmente, cuanto mayor es el área de superficie específica del catalizador ambiental, más centros de activación hay en la superficie y más El catalizador tiene una fuerte capacidad de adsorción de reactivos, todos los cuales son favorables a la actividad catalítica. Además, el tipo de estructura de poros tiene una gran influencia en la actividad, selectividad y resistencia del catalizador. A...

Desde la década de 1950, cuando Watson y Crick propusieron la estructura clásica de doble hélice del ADN, el ADN ha estado en el centro de la investigación en ciencias biológicas. El número de las cuatro bases del ADN y su orden de disposición dan lugar a la diversidad de los genes, y su estructura espacial afecta la expresión genética. Además de la estructura tradicional de doble hélice del ADN, los estudios han identificado una estructura especial de ADN de cuatro cadenas en las células humanas, el cuádruplex G, una estructura de alto nivel formada por el plegamiento de ADN o ARN rico en repeticiones en tándem de guanina (G ), que es particularmente alto en las células G que se dividen rápidamente, son particularmente abundantes en las células que se dividen rápidamente (p. ej., células cancerosas). Por lo tanto, los G-quadruplex pueden usarse como objetivos farmacológicos en la investigación contra el cáncer. El estudio de la estructura del G-quadruplex y su modo de unión a los agentes aglutinantes es importante para el diagnóstico y tratamiento de las células cancerosas.   Representación esquemática de la estructura tridimensional del G-quadruplex. Fuente de la imagen: Wikipedia   Doble resonancia electrón-electrón (CIERVO)   El método EPR dipolar pulsado (PDEPR) se ha desarrollado como una herramienta confiable y versátil para la determinación de estructuras en biología estructural y química, proporcionando información de distancia a nanoescala mediante técnicas de PDEPR. En los estudios de estructura de G-quadruplex, la técnica DEER combinada con el etiquetado de espín dirigido al sitio (SDSL) puede distinguir los dímeros de G-quadruplex de diferentes longitudes y revelar el patrón de unión de los agentes de unión de G-quadruplex al dímero. Diferenciación de dímeros cuádruplex G de diferentes longitudes utilizando tecnología DEER Usando Cu(piridina)4 como etiqueta de espín para medir la distancia, el complejo Cu(piridina)4 plano tetragonal se unió covalentemente al cuádruplex G y la distancia entre dos Cu2+ paramagnéticos en el monómero cuaternario G apilado en π se midió detectando interacciones dipolo-dipolo para estudiar la formación del dímero. [Cu2+@A4] (TTLGGG) y [Cu2+@B4] (TLGGGG) son dos oligonucleótidos con secuencias diferentes, donde L denota el ligando. Los resultados DEER de [Cu2+@A4]2 y [Cu2+@B4]2 se muestran en la Figura 1 y la Figura 2. A partir de los resultados DEER, se puede obtener que en los dímeros [Cu2+@A4]2, la distancia promedio de un solo Cu2+ -Cu2+ es dA=2,55 nm, el extremo 3' del G-quadruplex forma el dímero G-quadruplex mediante apilamiento de cola, y el eje gz de dos etiquetas de espín de Cu2+ en el dímero G-quadruplex está alineado en paralelo. La distancia de apilamiento de [Cu2+@A4]2 π es más larga (dB-dA = 0,66 nm) en comparación con los dímeros de [Cu2+@A4]2. Se confirmó que cada monómero [Cu2+@B4] contiene un tetrámero G adicional, resultado que concuerda totalmente con las distancias esper...

I. Batería de iones de litio   La batería de iones de litio es una batería secundaria, que depende principalmente de que los iones de litio se muevan entre los electrodos positivo y negativo para funcionar. Durante el proceso de carga y descarga, los iones de litio se incrustan y desincrustan de un lado a otro entre los dos electrodos a través del diafragma, y ​​el almacenamiento y liberación de energía de iones de litio se logra mediante la reacción redox del material del electrodo.   La batería de iones de litio se compone principalmente de material de electrodo positivo, diafragma, material de electrodo negativo, electrolito y otros materiales. Entre ellos, el diafragma de la batería de iones de litio desempeña un papel en la prevención del contacto directo entre los electrodos positivo y negativo y permite el paso libre de los iones de litio en el electrolito, proporcionando un canal microporoso para el transporte de iones de litio.   El tamaño de los poros, el grado de porosidad, la uniformidad de distribución y el grosor del diafragma de la batería de iones de litio afectan directamente la velocidad de difusión y la seguridad del electrolito, lo que tiene un gran impacto en el rendimiento de la batería. Si el tamaño de los poros del diafragma es demasiado pequeño, la permeabilidad de los iones de litio es limitada, lo que afecta el rendimiento de transferencia de los iones de litio en la batería y aumenta la resistencia de la batería. Si la apertura es demasiado grande, el crecimiento de dendritas de litio puede perforar el diafragma y provocar accidentes como cortocircuitos o explosiones.   Ⅱ. La aplicación de la microscopía electrónica de barrido por emisión de campo en la detección de diafragma de litio.   El uso de microscopía electrónica de barrido puede observar el tamaño de los poros y la uniformidad de distribución del diafragma, pero también en la sección transversal del diafragma recubierto y multicapa para medir el espesor del diafragma. Los materiales de diafragma comerciales convencionales son en su mayoría películas microporosas preparadas a partir de materiales de poliolefina, incluidas películas de una sola capa de polietileno (PE), polipropileno (PP) y películas compuestas de tres capas de PP/PE/PP. Los materiales poliméricos de poliolefina son aislantes y no conductores, y son muy sensibles a los haces de electrones, lo que puede provocar efectos de carga cuando se observan bajo alto voltaje, y los haces de electrones pueden dañar la estructura fina de los diafragmas de polímero. El microscopio electrónico de barrido de emisión de campo SEM5000, desarrollado independientemente por GSI, tiene la capacidad de bajo voltaje y alta resolución, y puede observar directamente la estructura fina de la superficie del diafragma a bajo voltaje sin dañar el diafragma.   El proceso de preparación del diafragma se divide principalmente en dos tipos de métodos secos y húmedos. El método seco es el método de e...

Las baterías de iones de litio (LIB) se utilizan ampliamente en dispositivos electrónicos, vehículos eléctricos, almacenamiento en redes eléctricas y otros campos debido a su tamaño pequeño, peso ligero, alta capacidad de batería, ciclo de vida prolongado y alta seguridad. La tecnología de resonancia paramagnética electrónica (EPR o ESR) puede sondear de forma no invasiva el interior de la batería y monitorear la evolución de las propiedades electrónicas durante la carga y descarga de los materiales de los electrodos en tiempo real, estudiando así el proceso de reacción de los electrodos cerca del estado real. .  Poco a poco está desempeñando un papel insustituible en el estudio del mecanismo de reacción de las baterías.     Composición y principio de funcionamiento de la batería de iones de litio.   Una batería de iones de litio consta de cuatro componentes principales: el electrodo positivo, el electrodo negativo, el electrolito y el diafragma. Se basa principalmente en el movimiento de iones de litio entre los electrodos positivo y negativo (incrustación y desincrustación) para funcionar.   Fig. 1 Principio de funcionamiento de la batería de iones de litio   En el proceso de carga y descarga de la batería, los cambios en las curvas de carga y descarga en los materiales positivos y negativos generalmente van acompañados de varios cambios microestructurales, y la disminución o incluso la falla del rendimiento después de un ciclo de tiempo prolongado a menudo está estrechamente relacionada con la carga y descarga de la batería. cambios. Por tanto, el estudio de la relación constitutiva (estructura-rendimiento) y el mecanismo de reacción electroquímica es la clave para mejorar el rendimiento de las baterías de iones de litio y también es el núcleo de la investigación electroquímica.     Tecnología EPR (ESR) en baterías de iones de litio   Existen varios métodos de caracterización para estudiar la relación entre estructura y rendimiento, entre los cuales, la técnica de resonancia de espín electrónico (ESR) ha recibido cada vez más atención en los últimos años debido a su alta sensibilidad, no destructiva y monitorización in situ. En las baterías de iones de litio, utilizando la técnica ESR, se pueden estudiar metales de transición como Co, Ni, Mn, Fe y V en materiales de electrodos, y también se puede aplicar para estudiar los electrones en el estado fuera de dominio.   La evolución de las propiedades electrónicas (p. ej., cambio de valencia del metal) durante la carga y descarga de los materiales de los electrodos provocará cambios en las señales EPR (ESR). El estudio de los mecanismos redox inducidos electroquímicamente se puede lograr mediante el monitoreo en tiempo real de los materiales de los electrodos, lo que puede contribuir a mejorar el rendimiento de la batería.   Tecnología EPR (ESR) en materiales de electrodos inorgánicos   En las baterías de iones de litio, los materiale...

Los polvos son la materia prima actual para la preparación de materiales y dispositivos en diversos campos y se utilizan ampliamente en baterías de iones de litio, catálisis, componentes electrónicos, productos farmacéuticos y otras aplicaciones.   La composición y microestructura de los polvos de la materia prima determinan las propiedades del material. La relación de distribución del tamaño de las partículas, la forma, la porosidad y la superficie específica de los polvos de materia prima pueden igualar las propiedades únicas del material.   Por tanto, la regulación de la microestructura del polvo de materia prima es un requisito previo para la obtención de materiales de excelente rendimiento. El uso de microscopía electrónica de barrido permite la observación de la morfología superficial específica del polvo y el análisis preciso del tamaño de partícula para optimizar el proceso de preparación del polvo.   Aplicación de microscopía electrónica de barrido en  materiales MOF.   En el campo de la catálisis, la construcción de materiales de estructura organometálica (MOF) para mejorar sustancialmente el rendimiento catalítico de la superficie se ha convertido en uno de los temas de investigación candentes en la actualidad. Los MOF tienen las ventajas únicas de una alta carga de metal, una estructura porosa y sitios catalíticos, y tienen un gran potencial como catalizadores de racimos. Utilizando el microscopio electrónico de barrido de filamentos de tungsteno CIQTEK, se puede observar que el material MOF muestra una forma cúbica regular y la presencia de partículas finas adsorbidas en la superficie (Figura 1). El microscopio electrónico posee una resolución de hasta 3 nm y una excelente calidad de imagen, y se pueden obtener mapas SEM uniformes de alto brillo en diferentes campos de visión, que pueden observar claramente los pliegues, los poros y la carga de partículas en la superficie de los materiales MOF. .     Figura 1 Material MOF/15 kV/ETD   Microscopía electrónica de barrido en materiales en polvo de plata.   En la fabricación de componentes electrónicos, la pasta electrónica, como material básico para la fabricación de componentes electrónicos, tiene ciertas propiedades reológicas y tixotrópicas, y es un material funcional básico que integra materiales, tecnologías químicas y electrónicas, y la preparación de polvo de plata es la clave para Fabricación de pasta conductora de plata. Utilizando el microscopio electrónico de barrido de emisión de campo SEM5000 desarrollado independientemente por CIQTEK, basándose en la tecnología de túneles de alto voltaje, el efecto de carga espacial se reduce drásticamente y se puede observar la acumulación irregular de polvo de plata entre sí (Figura 2). Y el SEM5000 tiene alta resolución, por lo que aún se pueden ver los detalles incluso con un aumento de 100.000x.     Figura 2 Polvo de plata/5 kV/Inlens   Microscopía electrónica de barrido en fo...